نوية (ذرة)

أمثلة

• تحتوي نواة ذرة الهيليوم-4 على 4 نويات، منها 2 بروتون و 2 نيوترون.
• وتسمي نواة ذرة الهيليوم-4 نويدة الهيليوم-4.
• تحتوي نواة ذرة الهيليوم-3 على 3 نويات، منها 2 بروتون و 1 نيوترون.
• وتسمي نواة ذرة الهيليوم-3 نويدة الهيليوم-3.

صدى النيكلون

إضافةً إلى ذلك، الرنين النكليوني عبارة عن حالات مثارة لجزيئات النكليون ، غالبًا ما تتوافق مع إحدى الكواركات التي لها حالة دوران مقلوبة، أو بزخم زاوي مداري مختلف عندما يتحلل الجسيم. يتم تضمين فقط الأصداء مع تصنيف 3 أو 4 نجوم في مجموعة بيانات الجسيمات (PDG) في هذا الجدول. نظرًا لأعمارها القصيرة للغاية، لا تزال الكثير من خصائص هذه الجسيمات قيد البحث.

في هذا الإطار، يُعطى تنسيق الرمز كـ N ، حيث هي الكتلة التقريبية للجسيم، هو الزخم الزاوي المداري (في التدوين الطيفي ) لزوج النوكليون-الميزون، الذي ينتج عندما يتحلل، و هما تماثل الجسيم والزخم الزاوي الكلي على التوالي. منذ يتم تعريف النيوكليونات على أنها تمتلك إيزوسبين، فإن الرقم الأول يكون دائما 1، وسوف الرقم الثاني يكون دائما غريبة. عند مناقشة صدى النكليون ، في بعض الأحيان يتم حذف N وعكس الترتيب، في الشكل مثلًا، يمكن الإشارة إلى البروتون على أنه "N (939) S 11 " أو "S 11 (939)".

خواص الذرة والنواة

يحدد عدد الإكترونات في غلاف الذرة خواص الذرة الكيميائية.

وفي السياق ذاته، يحدد عدد النويات في نواة الذرة خواصها الفيزيائية، مثل هل هي ذات نشاط إشعاعي أم لا، كما نري في حالة نظائر الكربون. كما يختلف التفاعل النووي لكل نواة عن الأخرى بحسب عدد النويات فيها.

في هذا الإطار، ونظرا لأن كل ذرة متعادلة كهربائيا، لذلك تحتوي كل ذرة على عدد متساوي من البروتونات الموجبة الشحنة والإلكترونات السالبة الشحنة.

• اقرأ كذلك
• ذرة
• نويدة
• نظير
• نظير مشع
• تحلل بيتا
• تحلل ألفا
• ملاحظات

الخصائص

في هذا الإطار، العزم المغناطيسي للبروتون ، والمشار إليه μ ، هو (حيث تمثل μ وحدة المقياس الذري للقياس تسمى المغناطيس النووي ). العزم المغناطيسي للنيوترون هو μ = . هذه المعلمات مهمة كذلك في مسح الرنين المغناطيسي النووي / التصوير بالرنين المغناطيسي.

وفي هذا السياق، يحتوي الكوارك العلوي على شحنة كهربائية e ، والكوارك السفلي له شحنة  e، وبالتالي فإن الشحنات الكهربائية المجمعة للبروتون والنيوترون هي + e و 0 على التوالي. وبالتالي ، فإن شحنة النيوترون تساوي 0 (صفر)، وبالتالي فهو متعادل كهربائيًا؛ في الواقع، مصطلح «نيوترون» يأتي من حقيقة أن النيوترون متعادل كهربائيًا.

ومن ناحية أخرى، كل من البروتون والنيوترون عبارة عن جسيمات مركبة، مما يعني أن كل منهما يتكون من أجزاء أصغر، أي ثلاثة كواركات لكل منهما؛ على الرغم من أنه كان يُعتقد في السابق أنه كذلك، إلا أنه ليس كذلك جسيمًا أوليًا. يتكون البروتون من اثنين من الكواركات واحد أسفل كوارك، في حين أن النيوترون لديها واحد كوارك علوي واثنين من أسفل الكواركات. ترتبط الكواركات ببعضها البعض بواسطة القوة الشديدة، أو بشكل مكافئ، بواسطة الغلوونات، التي تتوسط القوة الشديدة على مستوى الكواركات.

علاوةً على ذلك، البروتونات والنيوترونات معروفة في دورها كنواة، أي كمكونات للنواة الذرية، ولكنها موجودة كذلك كجسيمات حرة. مجانا النيوترونات غير مستقرة، مع نصف عمر نحو 13 دقائق، ولكن لديهم تطبيقات مهمة (انظر إشعاع النيوترون وتشتت النيوترونات). البروتونات لا بد أن البعض نويات يتم نوى ذرات الهيدروجين عند ملزمة مع إلكترون أو إذا لم يكن ملزما بأي شيء هي الأيونات أو الأشعة الكونية.

في هذا الإطار، الأعداد الكمومية المتساوية والدورانية للنكليون لها حالتان لكل منهما ، مما ينتج عنه أربع مجموعات في المجموع. يتكون جسيم ألفا من أربعة نيوكليونات تشغل جميع المجموعات الأربعة ، أي أنه يحتوي على بروتونين (لهما دوران معاكس ) واثنان من النيوترون (لهما كذلك دوران معاكس) ، وصافي دورانه النووي يساوي صفرًا. في النوى المكونة للنواة الأكبر ، من خلال استبعاد باولي، تضطر إلى أن يكون لها حركة نسبية، والتي قد تساهم كذلك في الدوران النووي عبر رقم الكم المداري . تنتشر في قذائف نووية مماثلة لقذائف الإلكترون المعروفة في الكيمياء.

الاستقرار

إضافةً إلى ذلك، النيوترون في الحالة الحرة هو جسيم غير مستقر، مع نصف الحياة نحو عشر دقائق. فإنه يخضع تسوس (نوع من التحلل الإشعاعي) عن طريق التحول إلى بروتون أثناء انبعاث إلكترون و الإلكترون النترينو. (انظر نيوترون المادة لمزيد من النقاش حول تسوس النيوترون.) يعتقد أن البروتون في حد ذاته مستقر، أو على الأقل عمره طويل جدا لقياسه. هذه مناقشة مهمة في فيزياء الجسيمات (انظر تحلل البروتون).

جداول الخصائص التفصيلية

كذلك، داخل النواة، من ناحية أخرى، يمكن أن تكون البروتونات والنيوترونات مجتمعة (النيوترونات) مستقرة أو غير مستقرة اعتمادًا على النويدات ، أو الأنواع النووية. داخل بعض النويدات ، يمكن أن يتحول النيوترون إلى بروتون (ينتج جسيمات أخرى) كما هو موصوف أعلاه ؛ يمكن أن يحدث العكس داخل نوكليدات أخرى ، حيث يتحول البروتون إلى نيوترون (ينتج جسيمات أخرى) من خلاله r الاضمحلال أو التقاط الإلكترون. وفي داخل نوكليدات أخرى، كل من البروتونات والنيوترونات مستقرة ولا تغير شكلها.

وفي السياق ذاته، يحتوي كلا النوكلين على جسيمات مضادة متطابقة: البروتون المضاد والمضاد النيوترون، اللذان لهما نفس الكتلة والشحنة المعاكسة للبروتون والنيوترون على التوالي، ويتفاعلان بنفس الطريقة. (يُعتقد عمومًا أن هذا صحيح تمامًا، بسبب تناظر CPT . إذا كان هناك اختلاف، فهو صغير جدًا بحيث لا يمكن قياسه في جميع التجارب حتى الآن. ) على وجه الخصوص، يمكن أن ترتبط مضادات النوى بـ «نواة مضادة». حتى الآن، ابتكر العلماء نوى مضاد للتيريوم ومضاد للهليوم3-.